سنتز پوشش فوتوكاتاليستي خودتميزشونده بر پايه كامپوزيت نانوساختار تيتانيا - سيليكا - منگنز

Synthesis of Self-Cleaning Photocatalytic Coating Based on Titania-Silica-Mn Nanostructured Composite

استفاده از پوشش هاي خودتميزشونده در صنعت شيشه، مي تواند مشكل تميزكردن شيشه ها را به ميزان چشمگيري برطرف سازد. تيتانيا با داشتن ويژگي فوتوكاتاليستي، يكي از گزينه هايي است كه توجه پژوهشگران را به خود جلب كرده است تا بر پايه ي كامپوزيت هاي آن بتوانند پوشش خودتميزشونده فوتوكاتاليستي سنتز كنند. از اين رو در پژوهش حاضر تلاش شد تا با سنتز كامپوزيت تيتانيا سيليكا منگنز، شرايط رسيدن به اين مهم بررسي شود. بدين منظور سل پايدار تيتانيا سيليكا منگنز به روش پليمري تهيه و با استفاده از روش غوطه وري بر سطح شيشه ي سودالايم پوشش داده شد. سپس عمليات گرمايي بر روي شيشه ي پوشش داده شده و پودر به دست آمده از سل خشك شده انجام گرفت. براي بررسي ويژگي هاي نمونه هاي سنتزي، از آناليزهاي طيف سنجي فروسرخ تبديل فوريه (FT-IR)، الگوي پراش پرتو ايكس (XRD)، طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس (EDS) استفاده شد. فعاليت فوتوكاتاليستي كامپوزيت سنتزي نيز بر پايه ي ميزان تخريب متيل اورنژ به عنوان مدل آلاينده در مجاورت آن و در حضور موج فرابنفش بررسي و تغيير غلظت محلول با استفاده از دستگاه طيف سنج فرابنفش مريي (UV-Vis) تعيين شد. ويژگي هاي خود تميز شوندگي پوشش نيز با اندازه گيري زاويه ي تماس (CA) آب بر سطح آن مورد بررسي قرار گرفت. به منظور بررسي و ديدن ريزساختار نمونه ي سنتزي، از ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM) استفاده شد. در اين پژوهش با استفاده از روش سل ژل، پوشش كامپوزيتي تيتانيا سيليكا منگنز با داشتن فاز آناتار با اندازه ي بلورك 9/8 نانومتر، زاويه ي ترشوندگي 4 درجه با نور مريي و قابليت تخريب آلاينده ي متيل اورنژ با بازده 83% ، به عنوان يك پوشش فوتوكاتاليستي خودتميزشونده ي نانوساختار سنتز شد.

Using self-cleaning coatings in the glass industry can significantly improve the cleaning of glasses. Titania, with its photocatalytic properties, is one of the options that has attracted the attention of researchers to synthesize self-healing photocatalytic coatings based on their composites. Therefore, the present study attempted to study the conditions for the synthesis of titanium-silica-manganese composites. For this purpose, stable titanium-silica-manganese solids were prepared by polymer method and coated with Sedalim glass using the dipping method. Then the heat treatment was applied to the glass and powdered from the dried tuber. In order to study the properties of synthetic samples, Fourier Transform InfraRed (FT-IR), X-Ray Diffraction (XRD), X-ray Diffraction Spectroscopy (EDS), and UV-Visible Intrusive Reflection (DRS) spectroscopy Became The photocatalytic activity of synthetic composite was also determined based on the degree of degradation of methyl esterification as a contaminant in its vicinity in the presence of ultraviolet waves. The solution concentrations were determined using a UV-vis spectrophotometer. Self-absorption properties of the coating were also measured by measuring the contact angle (CA) of the water on its surface. In order to investigate and observe the microstructure of the synthetic sample, a Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM) was used. In this study, using a sol-gel method, Titanium-silica-manganese composite coating with an anatomic phase with a crystalline diameter of 8.9 nm, a 4-degree wettability angle under visible light, and the potential for degradation of methylene polysaccharide with a yield of 83%, it was synthesized as a nanostructured self-enveloping photocatalytic coating.